中文摘要：

光作为一种电磁波既是一种能量，而光压又是一种力，可以改变通道蛋白质的构形及通道内自由能势垒分布。使用单模光纤传导多旋转偏振光组合的螺旋光（螺旋电场），对电压依赖型钠离子通道门控机理进行光动力学研究，可能提供一种开启电压依赖型钠离子通道的新方法。这种组合螺旋光是靠相位掩板实现的，实际上是将微米尺度光波长进行细分，使之满足对微纳米尺度操作的需求，对加深钠通道开启机理的认识具有重要意义。由相位掩板实现的

结论摘要：

本项目主要从近红外980nm、30-70毫瓦的光场辐照可兴奋细胞膜的电学特性入手，研究钠、钾通道的门控机理。从全细胞到单通道共设计六个实验。分别是全细胞稳态激活、稳态失活、恢复特性的光辐照和无光辐照的比较，及单通道层面的光辐照方向依赖性实验、光场模式的实验及单通道温度特性。结果表明在光学辐照的很多特性中，980nm的连续光场的热效应明显，并有明显的强度依赖特性。对强度依赖特性的研究最为复杂，因为必须考虑溶液的特性。而在H. Hirase (J. Neurobio. 51:237, 2002) and J. Wells (Biophys. J. 93:2567, 2007.)的研究中，都尚未考虑此类问题的定量化描述。这需要确定光波在液体中特定长度上光强的定量描述。为此我们自主设计了测量液体吸收的白光干涉实验装置，并申请了发明专利。研究结果表明，光场与生物可兴奋细胞的相互作用，是光生物学、光化学、光力学及光热学等效应的协同作用结果，其中近红外（我们的结果）与中红外（J. Wells,Biophys. J.,93:2567，2007.)对离子通道的门控机理作用主要是光热效应主导的。